CN1107935A - 一种燃烧方法及其燃烧设备 - Google Patents

Abstract

一种降低由燃烧烃族燃料而产生的氮氧化物的 生成量的燃烧方法及其设备。燃气轮机燃烧室的第 二级燃料4a由燃料流量计5测定其流量，经过喷嘴 6由第二级预混涡旋器7与压缩空气11b预混，并在 第二级燃烧室中烧掉。由燃料流量计5测得的燃料 流量值通过控制线18传输到添加物注入阀控制装 置16，而添加物注入阀17通过控制线19受控于控制装置16。利用本发明可大大降低NO_x的排放浓度，从而有效地防止空气污染。

Description

本发明涉及一种燃烧方法以及为此而设计的燃烧设备，特别涉及到可减少由燃烧而产生的氮氧化物（NO_X）的含量的燃烧方法以及为此而设计的燃烧设备。

目前，为了防止由燃烧排气而产生的大气污染，有必要降低排至大气中的氮氧化物量。

消除氮氧化物的常规技术已居JP-A-55-112824（1980年）和JP-A-5-92124（1993年）日本专利公开。

JP-A-55-112824（1980）专利讲到一种具有燃烧室的燃气轮机，在那里，烃族还原剂混合入用于燃烧的空气中或气体燃料中，通过在高温下与还原剂的不原反应去分解燃气中的氮氧化物。

JP-A-5-92124（1993）提出了一种在含有氮氧化物和过量氧的燃气中消除氮氧化物的方法，它将气态烷烃或烯烃混合入燃气中，并通过与一带有银或氧化银催化剂的无机多元载体接触，引起在上述混合气体中的氮氧化物的还原反应。

然而，根据对当前环境问题的精细的观察，已显示出仅由抑制氮氧化物的产生不能满足所规定的氮氧化物排放标准，因为对氮氧化物排放规定正在加严，特别是对工业用的大型燃烧设备，为了响应严格的规定，必须靠诸如脱氮的方法，其中以氨的还原法来分解所生成的氮氧化物。

本发明的目的是提供一种解决常规的减少氮氧化物的方法中的问题的并有效地减少氮氧化物生成量的燃烧方法，以及为之而设计的燃烧设备。

本发明的一种燃烧方法涉及在存在CH，氧（O）的氮（N）的条件下的燃烧，如在含有烃的燃料和氧化剂被掺混和点燃时的情况，其特征是，通过添加足量的与在混合过程和/或燃烧过程中产生的CH基起反应的物质，以降低在混合过程和/或燃烧过程中生成的CH基，从而来降低NO_X（氮氧化物）的生成。

这里，氧化剂是指具有强氧化性能的物质，具体地说，是氧、氯或类似的物质。作为在燃烧设备中使用的氧化剂，氧是最可取。

在本发明中使用的燃料可以是气体、液体和固体的任一种。例如，含有甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷、正戊烷和氮中任何一种的液化天然气（化学手册，应用化学第一版，过程，日本化学工程师学会编，1986年，Maruzen公司），由乙炔为代表的气体燃料的汽油，煤油和重油为代表的液体燃料，以煤为代表的固体燃料，它们都是在本发明中可使用的燃料。

至于提供给本发明的氧，可以用空气中含有的氧。此外，任何一种满足对上述燃料起氧化作用的物质均可使用。

在本发明中，生成的CH基是一种活泼的化学物质，对生成即时一氧化氮（Prompt No）起主要作用。此外，氮氧化物可以分为两类，即即时一氧化氮和热（zeldovich）一氧化氮，而热一氧化氮可由例如以通过降低燃烧温度以稀释的预混燃烧去减少它，但是不能用相同的方法去减少即时一氧化氮。为了减少即时一氧化氮，有必要用化学方法去减少CH基。因此，可优先建立一种可减少即时一氧化氮和热一氧化氮两者的降低氮氧化物的系统。

CH基产生于各种过程中，诸如混合燃料和氧的过程，以及燃烧燃料和氧的过程。然而，去除CH基实质上可在任一过程中实现。

在本发明中，与CH基起反应的物质是：例如，诸如氢，烷烃，（CCl₄四氯化碳）或（CH₃F氟代甲烷），要添加足量的这种物质以降低CH基。所以，掺加这种物质的量首要考虑它与氮的浓度的关系，具体说，要加入从几ppm（几百万分之一）到几千ppm，这取决于氮的浓度。在上述添加物质中，氢是最可取的，而当用烷烃时必须考虑CH基的生成，而且添加物质的量必须限定在至多不超过几百ppm。当用CCl₄或CH₃F时，考虑到避免干扰实体的燃烧反应，添加物质的量必须限制在最多不超过几十ppm。

简言之，本发明用添加物质去除CH基来抑制氮氧化物的生成反应，以减少氮氧化物的生成量。

此外，本发明的燃烧方法是燃烧含烃和氧的燃料，其特征是，事先加入足量的与在燃烧过程中生成的CH基起反应的物质来降低在燃烧过程中氮氧化物的生成量。这意味着，由于预先在燃料中渗混在本发明中使用的添加物质，然后再燃烧，这样本发明的系统可以得到简化。

再则，本发明的燃烧方法是燃烧一种含有烃族和氧的混合物，其特征是通过预先添加足量的与在上述混合过程中生成的CH基起反应的物质，以降低氮氧化物的生成量。

再则，本发明的燃烧方法是燃烧一种含烃和氧的混合物，其特征是通过预先添加与在上述混合和/或燃烧过程中生成的CH基起反应的物质，以降低氮氧化物的生成量，添加物的浓度等于或大于CH基和氮的反应速度常数与CH基和添加物反应速度常数的比值与在混合物中的氮的浓度的乘积。

换句话说，当CH基与氮的反应速度常数是K₁，而CH基和添加物的反应速度常数为K₂时，添加与CH基起反应的物质的量要达到这样一个浓度，该浓度等于或大于混合物中的氮的浓度乘以比值K₁/K₂。

本发明涉及的燃烧设备包括一个含烃燃烧供给装置，一个含氧空气供给装置和一个以空气燃烧燃料的燃烧室，其特征是包括添加物料的装置，该添加物与在燃烧室中生成的CH基起反应，还包括一个控制添加物的添加量。装置，该添加量是按燃料和/或空气量来控制的。

此外，本发明所涉及的燃烧设备包括一个预混燃烧器和一个用于在预混燃烧器中助燃的扩散导引燃烧器，并且预混燃烧器最好具有一个预混通路和一个预混喷嘴。

再有，本发明所涉及的燃烧设备包括一个含烃燃料的供给装置，一个含氧空气的供给装置，一个以空气燃烧燃料的燃烧室和一条用于混合燃料和空气的混合通路，其特征是具有添加物料的装置，该物料可与在燃烧室中和/或在混合通路中生成的CH基起反应，上述物料的添加量根据燃料和/或空气量进行控制。

还有，本发明所涉及的燃烧设备包括一个含烃燃料的供给装置，一个含氧的空气的供给装置，和一个以空气燃烧燃料的燃烧室，其特征是具有一个添加与在燃烧室中生成的CH基起反应的物料的装置，一个控制该物料的装置和一个确定该物料浓度的装置，上述物料的添加量按所确定的物料浓度精确地控制。确定添加物浓度的装置装在例如燃料和/或空气的流道处。不仅是浓度，添加物的量也可被用来控制其添加量。

本发明所涉及的一个燃气轮机燃烧室包括一个含烃燃料的供给装置，一个含氧空气的供给装置，和一个以空气燃烧燃料的燃烧室，一个具有预混通路的预混喷嘴和一个以空气燃烧燃料的燃烧室，其特征是具有一个添加与在燃烧室和/或预混通路中生成的CH基起反应的物料的装置，用以降低CH基上述物料的添加量按燃料和空气的混合比进行控制。

通过加入降低热氮氧化物的技术，本发明的燃烧室可降低氮氧化物到比过去任何时候都低的程度。

本发明所涉及的联合循环发电系统包括一个以空气燃烧烃族燃料的燃烧室，一个供给空气至燃烧室的压气机，一个由来自燃烧室的燃气驱动的燃气轮机，一个回收自燃气轮机排气的热量用于产生蒸汽的排气废热回收锅炉，和一个由废热回收锅炉产生的蒸汽驱动的蒸汽轮机，其特征是具有一个添加物料的装置，该物料与在燃烧室内和/或预混通路中生成的CH基起反应，以降低CH基，上述物料的添加量按燃料和空气的混合比进行控制。

由于加入了降低热氮氧化物的技术，本发明的燃烧室可以降低氮氧化物到比以往更低的程度。

本发明所涉及的一种联合循环发电系统包括一个以空气燃烧烃族燃料的燃烧室，一个供给空气至燃烧室的压气机，一个以来自燃烧室的燃气所驱动的燃气轮机，一个产生蒸汽的废热回收锅炉和一个由废热回收锅炉产生的蒸汽所驱动的蒸汽轮机，其特征是具有一个添加物料的装置，该物料与在系统中生成的CH基起反应，以降低CH基的量。利用上述所组成的系统。用于消除氮氧化物的装置的尺寸可以减小，该装置常规地与废热回收锅炉联合，或者若燃气轮机的排气满足环境标准，消除氮氧化物的装置可以去掉，从而可以降低系统的成本。

本发明涉及一种降低由烃族燃料燃烧生成的氮氧化物的方法，其特征是通过加入与燃烧可燃混合物生成的CH基起反应的添加物来降低氮氧化物的生成量。添加物加进去实质上是有效的，但为了明显地实现它的效果，必须控制添加物的添加量。

当用氢作为与CH基的反应物时，为有效地降低即时氮氧化物，氢的添加量希望在4ppm至1%的范围内，最好至少是氮的0.03%（300ppm）。可以用比几百ppm多的氢，当用氢时，可以指望提高燃烧温度。所以，氢的添加量必须限定在一定范围内，在该范围内不致增加热氮氧化物的生成量。上述的限定可以应用到所有添加物。

当用烷烃作为与CH基反应物时，为有效降低即时一氧化氮，烷烃的添加量希望在3ppm至200ppm的范围内。可以用多于几百ppm的烷烃。然而，若烷烃的添加量增加到例如几千ppm，它可导致提高CH基的生成，而这是所不希望的，添加烷烃的效果取决于燃烧温度，而燃烧温度范围在800℃到2000℃是合适的。

当用CCl₄（四氯化碳）作为与CH基的反应物时，为有效地降低即时一氧化氮，CCl₄的添加量希望在3ppm至100ppm的范围内小于几百ppm。

当用CH₃F（氟代甲烷）作为与CH基的反应物时，为有效地降低即时一氧化氮，CH₃F的添加量希望在30ppm至1200ppm的范围内（少于几千ppm）。

在本发明中的添加物希望在监测燃烧条件下加到燃料和/或空气中，或希望加到燃烧室中。例如，当供给燃气轮机时，添加物可加到预混气体中。

本发明涉及的燃烧设备不仅可以用于燃气轮发电机，也可以用于汽车发动机。

此外，本发明所涉及的燃气轮机燃烧器，包括一个含烃燃料的供给装置，一个含氧空气的供给装置，一个具有预混通路的预混喷嘴和一个以空气燃烧燃料的燃烧室，其特征是具有添加物料的装置，该物料与在燃烧室中和/或预混通路中生成的CH基起反应，以降低CH基，上述物料的添加量按燃料和空气的混合比来控制。

本发明作为一种去降生成的氮氧化物的方法，若该方法与诸如用催化剂或氨还原脱氮的常规方法同时应用，则是十分有效的。

然而，实现上面所描述的联合方法的系统需要大规模的设施，其结果是造成高的设备投资，昂贵的运行成本和大的场地等问题。而本发明的方法对比常规方法而言，不用如此大规模的设备，可更为有效地实施。

本发明降低了在燃烧期间生成的氮氧化物本身的数量，所以，本发明的原理不同于其它方法的原理，诸如由降低火焰温度以抑制生成氮氧化物的稀释（弱化）燃烧的方法，喷射水蒸气的方法和排气再循环的方法。例如，燃气轮机的燃烧室的两级燃烧的方法是具有另一种原理的方法之一，在该方法中，燃烧分为两级，氮氧化物的生成量由减少高火焰温度的燃烧区的燃烧时间而被抑制。本发明的减少氮氧化物的方法是十分有效的，倘若本发明与上述的其它方法同时使用的话。此外，如果本发明与常规的脱氮还原方法同时使用时，该方法会更为有效。

可以用辐射光谱测定法作为确定本发明中的CH基浓度的方法，因为CH基发射特殊的波长的光线，如400-800nm（最可取是400-500nm），因而，可由确定这类波长的光强来进行分析。

按照本发明，不仅降低了氮氧化物，而改善了火焰的着火性。此外，还可用浓度更高的燃料，而且可以提高在燃气轮机的两级燃烧中的扩散燃烧的速度。燃气温度可以提得比常规方法的更高，从而提高了效率。上述的优点在燃烧室的启动时刻显得特别有效。

为了实现以低成本降低CH基，希望只将与在燃烧过程中生成的CH基起反应的物质以足够的量加到生成大量CH基的部位，例如加到扩散导引燃烧器的燃烧室中。

此外，燃气轮机燃烧室希望使用预混燃烧器和扩散导引燃烧器。有了预混燃烧器，可为降低氮氧化物生成量而实现稀释（弱化）预混燃烧。然而，在预混燃烧器中为弱化预混燃烧采用降低了的燃料浓度和低的火焰温度。于是，该预混燃烧器有可能引起熄火。所以，扩散导引燃烧器的火焰协助在预混燃烧器中的燃烧，使其不致导致熄火，与CH基起反应的物质希望加到扩散燃烧器的用于燃烧的空气中和/或扩散燃烧器的燃料中。与CH基起反应的物质的量希望根据扩散燃烧器中的燃料流量来确定。

一种在本发明中所用的燃气轮机燃烧室，通过在预混燃烧器中的弱化预混燃烧和在扩散燃烧器中加入与CH基起反应的物质来降低氮氧化物。希望在监测燃烧条件下将与CH基起反应的物质加到燃料或空气中或加到燃烧室中。按照上述的操作，添加物质的使用量可被压到最小程序，但却是足够的。

本发明通过以添加物质消除CH基以抑制氮氧化物的生成反应，以低成本降低氮氧化物的生成量。

燃烧烃族燃料生成氮氧化物可分析为两种化学反应机理。

一种称为所谓的扩大了的Zeldovich机理，它由下面反应链表示

如式（1）所示，生成一氧化氮所需的氮的分解是由氧原子O而完成的，由式（1）所示的反应很大程序上取决于温度。由上述反应机理所生成的一氧化氮称为“热一氧化氮”（thermal No）。一种以降低火焰温度来抑制氮氧化物生成的方法是利用上述与温度的相关性来减少上述的热一氧化氮。

除了上述的反应机理外，另一种氮氧化物生成的机理，也是本发明的基本原理，示于下面的方程式。

在本发明的反应机理中，氮的分解是由燃烧反应中生成的CH基实现的，如式（4）所示。而且，不仅是所生成的氮通过式（2）和（3）的反应转化为一氧化氮，而且同时生成的氰化氢（HCN）通过由式（5）和（6）的反应转化为一氧化氮。由上述反应机理生成的一氧化氮称为“即时一氧化氮”。即时一氧化氮易于特别是在高燃料浓度的条件下生成，几乎所有的在扩散燃烧中生成的氮氧化物都是即时一氧化氮。即使降低了燃烧温度，即时一氧化氮也不能被抑制。

按照本发明，通过加入与CH基起快速反应的物质X至可燃混合物中，所引起下式（7）中所示的反应，以抑制CH基的浓度，从而抑制由式（4）所示的氮的分解反应，由此降低即时一氧化氮的生成。

本发明的发明人用激波管做了一个实验证实由式（4）所示的反应的存在。实验中，产生激波瞬时地加热气体以形成模拟火焰温度的条件，当含有1%的甲烷和2%的氧，并由氩气稀释的混合气体，被瞬间加热到2597K，CH基由甲烷与氧的燃烧反应而生成，CH基发射波长为431.4nm的光。发射的光强与CH基的浓度成正比。

其次，由加入氮到上述的混合气体向获得混合气体，而且以上述实验同样的方式加热，碳氢基发射的辐射强度降低了，证实碳氢基浓度是降低了，从上面两个实验证实了由式（4）所示的反应的存在。

对未来的燃烧室的氮氧化物的排放浓度要求等于或小于10ppm。

目前的预混稀释燃烧的方法，它是低氮氧化物的燃烧方法之一，其目的是通过降低燃料浓度来降低火焰温度以抑制Zeldovich No的生成量。然而，仅按照上述的预混的稀释燃烧的方法，即使燃料浓度降到可燃的极限，氮氧化物的总排放量不能被抑制到等于或低于10ppm。因为，当接近到燃烧极限值时，即时一氧化氮的生成对一氧化氮的总生成量的比值是增加的。例如，液化天然气中的主要成分甲烷，认为它是在烃族燃料中产生即时一氧化氮最少的燃料。然而，即使用了甲烷，在可燃极限浓度下与燃料生成的一氧化氮总量的约60%是即时一氧化氮。在甲烷的可燃极限下产生的一氧化氮的总量是十几ppm，所以，若即时一氧化氮下降了50%，一氧化氮的总生成量可以被抑制到等于或小于10ppm的。

为了抑制即时一氧化氮的生成，CH基必须与非氮物质起反应。然而，必须考虑一种可能性，即若在可燃气中存在非燃料的物质会由于改变了燃烧反应本身而引起的任何不希望有的影响。一种防止上述可能性的方法是用具有尽可能高的与CH基反应能力的物质，故可尽可能降低该物质的使用量。

一种预混燃烧器靠稀释预混燃烧方法将热一氧化氮生成量抑制到很低。另一方面，扩散导引燃烧器产生大量的即时一氧化氮，但尚未采取任何降低氮氧化物的对策。

即时一氧化氮可以由添加与CH基起反应的物质到燃烧过程中去抑制。所以，考虑到总的燃料在燃烧过程的成本，添加物的添加量必须尽量地小。将本发明仅应用到扩散燃烧就可以降低添加量而获得低的氮氧化物。

一般来说，物质的反应活性可以用反应速度常数表示。具有大的对CH基起反应的速度常数的物质可举出的例子是：氢、烷烃1如C₃H₈，C₄H₁₀，和C₅H₁₂，CCl₄和CH₃F。

如果氢的添加量超量了，火焰温度升高，热一氧化氮生成量增加。所以氢的添加量必须限制在有效抑制氮氧化物的浓度范围内。

烷烃，如C₃H₈，C₄H₁₀，和C₅H₁₂，CCl₄和CH₃F的添加物对燃烧的影响是这样的，增加添加物的添加量增大了热容量，由于抑制了燃烧反应而导致熄火。所以，添加物的量必须限制到运行所需的最小程度。此量的确定由下文解释。

当由式（4）所表示的反应的反应速度常数设定为K₁，而式（7）所表示的反应的反应速度常数为K₂，若上述两个反应速度常数相等，则两个反应等同地进行。所以，可减少50%的即时一氧化氮生成量。所以，添加物的浓度的确定要满足下面数学公式1所表示的条件。

[X]≥（K₁/K₂）×[N₂]（数学式1）

K.H.Becker等公开的反应速度常数K₁为，1.6×10^-11exp（-53.1/RT）cm³/S（K.H.Beeker等，化学物理通讯，195.P.332，（1992））。对反应速度常数K₂，Zabarnick等报导了，当用氢作为X时，K₂在800k下约为10^-14cm³/mol.s;而当用烷烃为X时，K₂在298K下约为10^-10cm³/mol.S（S.Zabarnick等;化学物理，112，P409（1987））。此外，Zabarnick等报导了当用CCl₄，CH₃F作为X时，K₂在296K下约为10^-10cm³/mol.S（S.Zabarnick等;化学物理，120，P3.1（1988））。用了上面报导的反应速度常数，就可确定在一定的火焰温度下所需的添加物质的量。举例说，当存在大量的氮时，在相应的火焰温度为800℃，1500℃和2000℃下所指出的添加物质的需要举列于下表1

添加物质的量（ppm）    温度（℃）

800    1500    2000

C₃H₃4 49 119

C₄H₁₀3 45 109

C₅H₁₂4 54 131

CCl₄3 35 83

CH₃F 34 461 1100

H₂4 1300 8400

按照表1，添加物质的需要量，对氢来说为4-8400ppm，对烷烃为3-200ppm，对CCl₄为3-100ppm，而对CH₃F为30-1000ppm。

因此，可接表1所示的添加量范围来添加添加物质，以导致与CH基的反应来抑制CH基的浓度，从而抑制了由式（4）所示的氮的分解反应，以减少即时一氧化氮的生成。于是，在没有对燃烧反应不利效果的影响下，总的一氧化氮的生成量可限于10ppm以内。

当将氢加到烃族燃料中时，氢改善了燃料的着火性，并防止了熄火。然而，若加的氢过量了，火焰温度升高并使Zeldovich No生成量增加。因此，氢的添加量必须限定在抑制氮氧化物的有效的浓度范围内。

因此，为了确认氢的最佳添加量，要确定当加氢时的氮氧化物的生成量。结果是，氢按式（7）与CH基反应，而由式（4）的反应抑制氮氧化物的生成。此外，当氢以0.03%加到氮中，氮氧化物降低50%。然而，当氢的添加量增至1%，降低氮氧化物的效果达到饱和状态，而再增加氢，对降低氮氧化物的生成量是没有效果的。

因此，氢的最佳添加量在0.03-0.1%的范围内。所以，由在上述最佳添加量范围内添加氢引起与CH基的反应可抑制CH基的浓度，相应地可抑制由式（4）所表示的氮的分解反应，由此来降低即时一氧化氮的生成。并且一氧化氮的生成总量可被限于10ppm以内。

如上面所解释的，按照执行本发明，可用简单的设备大大降低由燃烧烃族燃料所生成的氮氧化物的量。

下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1是图示本发明的一个实施例的垂直纵剖面的示意图;

图2是证实CH基生成的实验结果的曲线;

图3是证实氮和CH基反应的实验结果的曲线;

图4是证实本发明的效果的实验结果曲线;

图5示意性地表示本发明的一个实验例;

图6示意性地表示本发明的一个实施例;

图7是本发明的一个实施例的垂直纵剖面的示意图;

图8是本发明的一个实施例的垂直纵剖面的示意图;

图9是本发明的一个实施例的示意图;

图10是本发明的一个实施例的示意图;

图11是本发明的一个实施例的示意图;

图12是本发明的一个实施例的示意图;

图13是本发明的一个实施例的垂直纵剖面的示意图;

图14是表示燃料流量对燃气轮机负荷变化的特性曲线;

图15是本发明的一个实施例的垂直纵剖面的示意图;

图16是本发明的一个实施例的垂直纵剖面的示意图。

在下文中对涉及本发明的实施例的细节予以解释。

图1是用于燃气轮机燃烧室的本发明纵剖面的示意图，其中，抑制一氧化氮生成的物质被加到燃气轮机燃烧定的火焰中去。

用于第一级燃气轮机燃烧室的燃料1通过燃料喷嘴2供到第一级燃烧室3中。另一方面，空气11a由压气机12压缩成为压缩空气11b，并通过燃烧室外壳9供到第一级燃烧室3和燃烧室中的扩散燃烧器。第二级燃料4a的流量由流量计5测定，它通过燃料嘴6与第二级预混涡旋器7处的压缩空气11b预混，并在第二级燃烧室8中燃烧。由燃料流量到5测到的值通过控制线18被传送到添加物质注入阀的控制装置16，添加物质注入阀的控制装置16根据传递的测量值确定添加量并通过控制线19控制添加物质的注入阀17。其结果是，添加物质15a被改变到被控制的添加流量15b，并通过一个添加物注射孔34注入第二级燃烧室8的火焰中去。燃气14b通过过渡段10流出至透平13发电，并作为排气14a被排到大气中去。

按照上述的系统组成，与CH基的反应物质，诸如氢、烷烃、CCl₄，或CH₃F可以一定的可减少CH基量的量加到火焰中去，该量取决于燃烧条件的变化。其结果是，添加物质与CH基快速反应而不以不希望有的效果去影响燃烧条件，并有效地降低了CH基的数量。因此，可以抑制由CH基引起的氮的分解并可降低即时一氧化氮的生成量。

当今，对大型燃烧室如燃气轮机燃烧室的氮氧化物排放量的规定已经变严了。然而，目前尚未发展有效的低氮氧化物的燃烧方法，而必须在废气排出至大气之前用去除氮氧化物的装置来处理废气。氮氧化物去除装置要求大量的成本和庞大的安装场地。

稀释预混燃烧方法，在目前考虑作为一种低氮氧化物燃烧方法之一，利用低浓度的燃料和均匀的燃烧以降低火焰温度来达到抑制Zeldovich一氧化氮的生成量。所以，不能仅由低浓度预混燃烧方法来降低即时一氧化氮的生成量。即时一氧化氮与一氧化氮生成总量之比值在可燃极限附近是增加的，因此，仅由稀释预混燃烧方法不能将一氧化氮的总生成量降到10ppm以内。此外，由于稀释预混燃烧方法使用了在可燃限附近的燃烧，所以燃烧易于熄火，而熄火在实用上认为是一个问题。

按照本发明，即时一氧化氮的生成可被有效地抑制，而如果将本发明与稀释预混燃烧的方法同时使用，一氧化氮的总生成量可抑制在10ppm之内。此外，当用氢作为添加物质时，稀释预混燃烧的着火性可以得到改善，并可解决稀释预混燃烧的熄火问题。

如上所解释的那样，使用本发明有可能在不用氮氧化物去除装置的情况下响应未来对氮氧化物排放量的严格化的规定，并以低的成本有效地防止空气污染。

图2是表示证实CH基生成的实验结果的曲线。样品气体由激波瞬时加热，产生火焰温度的模拟条件。

当1%的甲烷和2%的氧的氩气稀释的混合气体由激波瞬时加热到2597K，在激波加热后，在100微秒内观察到CH基发光（波长为431.4nm）。实验结果表明，CH基是由甲烷和氧的燃烧反应生成的，而且发光强度与CH基浓度成正比。

图3是表明证实CH基与氮的反应的实验结果的曲线，样品气体除了加1%的氮外，与图2所示的实验中的气体有相同的成分，它由激波瞬时加热。如图3所示，CH基的发光强度迅速下降。从上面的结果可证实，CH基与氮的反应确实是发生了。上述实验结果指出，若减少CH基的浓度，可抑制氮的分解反应，而且可降低一氧化氮的生成量。

图4是表明证实本发明的优越性的实验结果曲线。实验曲线表明了当用氢作为添加物质时的氮氧化物浓度的降低率。例如，当加入为氮的0.03%的氢时，氮氧化物降低50%。此外，曲线指出随着氢的添加量的增加，氮氧化物的量减少。然而，当氢量达到0.5%时，该效果达到饱和，而再加氢对抑制氮氧化物量是无效的。于是，氢的最佳添加量是被确定在0.03-0.5%的范围内。必然地，添加氢对降低CH基是有效的。为了有效地利用上述的效果将氮氧化物生成量降低50%，氢的添加量至少需要0.03%。

基于上面所解释的实验结果，可以揭示，氢与CH基的反应按方程式（7）所表示的反应进行，而抑制氮氧化物生成的反应按方程式（4）进行。因此，为了与氢反应来降低CH基，要添加浓度在上述范围内的氢来抑制CH基的浓度，而由式（4）的反应来抑制氮的分解，由此降低即时一氧化氮的生成。

图5是本发明应用于燃气轮机燃烧室实施例的简图，其中，用于抑制一氧化氮生成的添加剂被事先加到燃气轮机燃烧室的燃料中。在图1所示的燃气轮机燃烧室在图5中以简化方式示之。

燃料35a的流量由流量计5测定，由燃料流量计5所测量的值的信号通过控制线18传递到添加物注入阀的控制装置16，添加物注入阀的控制装置16根据所传递的信号确定添加量并通过控制线19控制添加物注入阀17。其结果是，添加物15a被改变到所控制的添加物流量15b，并与燃料35b混合并供给到燃烧室20。与添加物35b混合后的燃料与压缩空气11b在燃烧室中混合并燃烧，压缩空气事先由压气机12压缩。燃气14b流入透平13，以转动透平叶片发电，并作为废气14a排入大气中。

按照上面所解释的系统的组成，与CH基反应物质，诸如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F，可仅以一定的可降低CH基量的数量加到火焰中，该量取决于燃料流量的改变，其结果是，添加物质与CH基快速反应，又不以不希望有的效果去影响燃烧条件，并有效地降低了CH基的量。于是，由CH基引起的氮的分解可被抑制，并减少了即时一氧化氮的生成量。

按照执行本发明，即时一氧化氮的生成可被有效地抑制，若本发明与稀释预混燃烧方法同时使用，一氧化氮的总生成量可被抑制在10ppm之内。于是，使用本发明有可能在不用去除氮氧化物的装置的条件下来响应未来对氮氧化物排放更加严格化的规定，而且可以低的成本有效地防止室气污染。

图6是本发明应用于燃气轮机燃烧室的一个实施例，其中，抑制一氧化氮生成的添加物质事先加到用于燃气轮机燃烧主燃烧的空气中。

压缩空气11b的流量由空气流量计21测定，空气流量计21测量值的信号通过控制线18传输到添加物质注入阀的控制装置16，添加物质注入阀的控制装置16根据传输的信号确定添加量并通过控制线19控制添加物质的注入阀17。其结果是，添加物质15a被改变到所控制的添加物流量15b，与压缩空气11b混合并供给至燃烧室20。在与添加物质11b混合后的压缩空气与燃料35b混合并在燃烧室20中燃烧燃料。燃气14b的燃烧室流出推动透平13发电，并以废气14a排入大气。

按照上面所解释的系统组成，与CH基的反应物质，诸如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F可以一定的（可降低CH基量的）量加到用于燃烧的空气中，该量取决于燃烧所需空气的流量。其结果是，添加物质在火焰中与在火焰中生成的CH基快速反应而不会以不希望的效果影响燃烧的条件，并有效地降低了CH基的量。于是，由CH基引起的氮的分解可被抑制，并可降低即时一氧化氮的生成量。

按照执行本发明，可有效地抑制即时一氧化氮的生成，若本发明与稀释预混燃烧方法同时使用，一氧化氮的生成量可被抑制在10ppm以内。于是，使用本发明有可能在不用氮氧化物去除装置的条件下来响应未来的对氮氧化物排放的严格规定，并可以低成本有效地防止空气污染。

图7是应用于燃气轮机燃烧室的本发明的实施例的一个剖面示意图，其中，根据在火焰中一氧化氮的生成量来确定用于抑制一氧化氮生成的添加物量，用于抑制一氧化氮生成的添加物是事先加到燃气轮机燃烧室的燃料中去的。

燃料36的一部分和空气供给导引喷嘴37，并作扩散燃烧。此外，燃料3b的其它部分通过燃料喷嘴38供给燃烧室39，空气由涡旋器40变为涡流，涡流空气与燃料在预混室41混合，并供给燃烧室39，混合物被烧掉。

具有滤光片42的光发射的探测器43置于燃烧室39的内壁处，探测来自燃烧室中火焰的发光。CH基自激发态到基准态的过渡段的发光的波长为431.4nm。因此可用透过波长为431.4nm的滤光片选择性地探测来自CH基的光发射。来自光发射探测器的与发射强度相对应的信号通过信号线44输送到计算机45，计算机45根据与在火焰中的CH基浓度相对应的信号计算出为抑制一氧化氮生成所需的添加物质的添加量，并将有关添加量的信号通过信号线46传输到添加物质注入阀的控制装置16。添加物注入阀的控制装置16根据所传输的信号确定添加物注入阀17的开启角度，并通过控制线47控制添加物注入阀17。其结果，添加物质15a的添加量受到控制，用于抑制一氧化氮生成的添加物质的最佳添加量15b被混合至燃料36中。燃气经过过渡段10流至透平中去。

按照上面所解释的系统组成，在燃气中的CH基的生成量可以直接监测。于是，与CH基起反应的物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F可仅以一确切可以降低CH基的量加到火焰中，该添加量取决于燃烧状态的变化。其结果是，添加物与CH基快速反应而不会以不希望有的效果去影响燃烧状态，并有效地降低CH基的量。必然地，可抑制由CH基引起的氮的分解，从而降低了即时一氧化氮的生成量。

按照执行如上面所解释的本发明，可有效地抑制即时一氧化氮的生成，若本发明与低浓度的预混燃烧方法同时使用，总的一氧化氮的生成量可抑制在10ppm以内。此外，若用氢作为添加物质，稀释预混燃烧的着火性可以得到改善，可以解决在稀释预混燃烧中的熄火问题，于是，使用本发明有可能在不用去除氮氧化物的装置的情况下来响应未来对氮氧化物排放量的严格化的规定，而且可以低的成本有效地防止空气污染。

图8是应用于燃气轮机燃烧室的本发明的实施例的剖面简图，其中，一定量的抑制一氧化氮生成的添加物质事先与燃料混合，表示了将添加物质的最佳添加量加到燃气轮机燃烧室的燃料中去的方法。

燃料36的一部分与空气被送至导引喷嘴37并以扩散方式燃烧掉。此外，燃料36的其它部分通过燃料喷嘴38供至燃烧室39，空气由涡旋器40变成旋流，旋流与预混室41中的燃料混合并被供至燃烧室39，混合物被烧掉。

用一附加的浓度探测器48测定燃料流量和在燃料36中的添加物的浓度，与被测值有关的信号通过信号线49传送到计算机45，计算机45计算添加到燃料中的所需的添加物的添加量，并通过信号线50将添加量的信号传送到添加物注入阀的控制装置16。添加物注入阀的控制装置16根据所传送的信号确定添加物注入阀17的开启角度，并通过控制线51控制添加物注入阀17。其结果是，添加物质15a的流量受到控制，并以用于抑制一氧化氮生成的添加物质15b的最佳的添加量混合到燃料36中。燃气经过过渡段10流入透平。

按照上面所解释的系统组成，即便是在当用于抑制一氧化氮生成的添加物事先被包含在燃料中的情况下，添加物质的添加量亦能优化。于是，与CH基反应的物质，如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F可以确切的可减少CH基量的量被加到火焰中去，该量取决于燃料特性和燃烧条件的变化。其结果是，添加物质与CH基快速反应而不以不希望有的效果去影响燃烧条件，而有效地降低CH基的量。于是，由CH基引起的氮的分解可被抑制，并可降低即时一氧化氮的生成量。

按照执行如上面所解释的本发明，即时一氧化氮可被有效地抑制，如果将本发明与稀释预混方法同时使用，总的一氧化氮的生成量可被抑制在10ppm以内。此外，如果用氢作为添加物质，可以改善稀释预混燃烧的着火性，可解决在稀释预混燃烧中的熄火问题。于是，使用本发明有可能在不用去除氮氧化物的装置的情况下来响应未来对氮氧化物排放量的严格化的规定，而可以低成本有效地防止空气污染。

图9是应用于联合循环发电系统的本发明的实施例的简图。由压气机12压缩的压缩空气61与燃料混合并在燃气轮机燃烧室20中烧掉，燃气62推动透平13转动由透平发电机55发电。而后，燃气63转移到一废热回收锅炉52，在那里，燃气以其废热产生蒸汽并成为锅炉废气64，在换热器60回收余热之后，锅炉的废气64作为排气65排放至大气中。废热回收锅炉52所产生的蒸汽推动蒸汽轮机53转动，由汽轮发电机54发电。蒸汽在推动蒸汽轮机53之后由凝结器56以水来回收，水由凝结水泵58转移至加热器59并部分地至换热器，在加热后，水作为锅炉给水69由给水泵57供至废热回收锅炉52。

燃料35a的流量由流量计5测量，内流量计5的测量值的信号通过控制线18传输至添加物注入阀的控制装置16，添加物注入阀的控制装置16根据输入的信号确定添加量并通过控制线19控制添加物注入阀17。其结果是，添加物15a被改变到所控制的添加物流量15b，并混合至燃料35b中，再供至燃烧室20。

按照上面所解释的系统组成，与CH基的反应物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F以一定的可降低CH基的量的量加到燃料中去，该量取决于燃料流量的变化。其结果是，添加物质与CH基快速反应而没有以不希望有的效果去影响燃烧条件，并有效地降低了CH基的量。于是，由CH基所引起的氮的分解可被抑制，并可减少即时一氧化氮的生成量。

因此，如果将本发明与稀释预混方法同时使用，在排气中的总一氧化氮浓度可被抑制在规定的排放水平。

此外，使过去在去除氮氧化物过程中白白丢掉的余热的回收成为可能，可由增加余热回收率来实现能源的有效利用。

如上面所解释的，使用本发明有可能在不用去除氮氧化物的装置的情况下去响应未来严格化的对氮氧化物的排放规定，而可以低成本有效地防止空气污染。

图10是用于汽车发动机的本发明的实施例的简图，其中，用于抑制一氧化氮生成的物质事先与发动机燃料混合。

将燃料26注入发动机22内的燃料注入阀23通过控制线30由阀门开启时间控制电路24进行控制。受控制的燃料27的注入量和用于燃烧的空气28在发动机22由燃烧掉并以废气29排放。来自阀门开启时间控制电路24的信号通过控制线路31被传输到计算添加物质添加量的计算机25，计算机计算出对应于发动机状态的最佳添加量。计算结果通过控制线32传输到添加物注入阀控制装置16，添加物注入阀控制装置16根据信号确定阀门开启角度，并通过控制线33控制添加物注入阀17将添加物质15a以受控的流量与燃料26混合。

按照上面所解释的系统组成，与CH基起反应的物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F可以一定的可降低CH基的量的量加到燃料中去，该量取决于燃料流量的变化。其结果是，添加物质与在火焰中生成的CH基在火焰中快速反应而没有以不希望有的效果去影响燃烧条件，并有效地降低了CH基的量。于是，由CH基所引起的氮的分解可被抑制，并可降低即时一氧化氮的生成量。

当今，对汽车发动机尾气的氮氧化物的排放量的规定正在严格化。因此，采限了以采用稀释燃烧的方法降低燃烧温度来减少Zeldovich一氧化氮的对策。

然而，用于汽车发动机的液体燃料如汽油和轻油的燃烧产生特别是大量的即时一氧化氮，因为燃料中含有大量的高分子烃，与燃气轮机燃烧室中液化天然气的燃烧相比，该类燃烧的火焰表现出一种过余燃料浓度的条件。于是，降低即时一氧化氮作为一种对降低氮氧化物来说是必不可少的对策。然而，至今尚未发展任何一种降低即时一氧化氮的有效的燃烧方法，而目前最终还必须用催化装置来处理废气。

按照上面所解释的本发明，可根据发动机的状态添加适量的降低一氧化氮的添加物质到燃料中来有效地抑制即时一氧化氮的生成，而由发动机中的燃烧所生成的氮氧化物的浓度可大大地降低。其结果是，有可能减轻催化装置的负荷或不用催化装置来响应未来对氮氧化物排放的严格化了的规定，而可以低成本有效地降低空气污染。

图11是应用于汽车发动机的本发明的实施例的简图，其中，抑制一氧化氮生成的物质事先与用于发动机燃烧的空气混合。

用于将燃料26注入发动机22内的燃料注入阀23通过控制线30受控于阀门开启时间的控制电路24，受控燃料27和用于燃烧的空气28在发动机内烧掉，并作为废气29排出。来自阀门开启时间控制电路24的信号通过控制线31被传输到计算添加物添加量的计算机25，计算机根据燃烧条件计算出最佳添加量。计算结果通过控制线32被传输到添加物注入阀控制装置16，添加物注入阀控制装置16根据信号确定阀门开启角度，并通过控制线33控制添加物注入阀17将以受控的流量的添加物质15a与用于燃烧的空气28混合。

按照上面所解释的系统组成，与CH基的反应物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F可仅以一定的可降低CH基的量的量加到用于燃烧的空气中，该量取决于空气流量的变化。其结果是，添加物质与在火焰中生成的CH基在火焰中快速起反应而没有以不希望有的效果影响燃烧条件，并有效地降低CH基的量。于是，由CH基引起的氮的分解可被抑制，并可降低即时一氧化氮的生成。

按照上面所解释的本发明，通过将适量的用于降低一氧化氮的添加物质加至用于燃烧的空气中，可有效地抑制即时一氧化氮的生成，添加量取决于发动机的状态，而且可大大地降低在发动机中由燃烧而生成的氮氧化物的浓度。其结果是，有可能减轻催化装置的负荷或不用催化装置来响应未来对氮氧化物排放的加严的规定，而且可以低成本有效地防止空气污染。

图12是应用于汽车发动机的本发明的一个实施例的简图，其中，抑制一氧化氮生成的物质被注入发动机中。

用于注入燃料26至发动机22中的燃料注入阀23通过控制线30受控于阀门开启时间控制电路24，被控制注入量的燃料27与用于燃烧的空气28在发动机中烧掉并作为废气29排出。来自阀门开启时间控制电路24的信号通过控制线31被传输至计算添加物质添加量的计算机25，计算机计算出对应于发动机状态的最佳添加量。计算结果通过控制线32被传输至添加物注入阀控制装置16，添加物控制装置16根据信号确定阀门开启角度，并通过控制线33控制添加物注入阀17将添加物质15a以被控制的流量注入发动机22中去。

按照上面所解释的系统组成，与CH基的反应物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F可仅以一定的可降低CH基的量的量注入发动机，该量取决于发动机状态。其结果是，添加物质与在火焰中生成的CH基在火焰中快速反应，而没有以不希望有的效果去影响燃烧条件，并有效地降低了CH基的量。于是，由CH基所引起的氮的分解可被抑制，并可降低即时一氧化氮的生成量。

按照上面所解释的本发明，由注入适量的用于降低一氧化氮的添加物质至发动机内，该量取决于发动机的状态，可有效地抑制一氧化氮的生成，而且可大大地降低由发动机内燃烧而生成的氮氧化物的浓度。其结果是，有可能减轻催化剂装置的负荷或不用催化剂去响应未来对氮氧化物排放的严格规定，并以低成本有效地防止空气污染。

图13是用于燃气轮机燃烧室的本发明的一个实施例的纵剖面的示意图，其中，抑制一氧化氮生成的物质在燃气轮机启动时加到扩散导引燃烧器的燃烧室中。

用于第一级燃气轮机燃烧室的燃料101a通过燃料喷嘴102被送入扩散导引燃烧器103。另一方面，空气111a由压气机112压缩成为压缩空气111b并通过燃烧室外壳109送至导引燃烧器103，并在燃烧器中扩散燃烧。在燃气轮机启动时，燃料流量计105所测得的燃料流量通过控制线118被传输到添加物注入阀控制装置116，添加物注入阀控制装置116根据所传输的测得的燃料流量确定添加量并通过控制线119控制添加物注入阀117。其结果是，添加物115a被改变到所控制的添加物流量115b，并仅在当燃气轮机启动的时刻通过添加物注入孔120注入到扩散导引燃烧器103中。第二级燃料104通过燃料喷嘴106送入并与压缩空气111b在第二级预混涡旋器107处预先混合，并在预混燃烧器108中烧掉。燃气114b经过过渡段110流出至透平113发电，并作为废气114a排至大气中。

按照上面所解释的系统组成，与CH基的反应物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F仅以可降低CH的量的一定量加在扩散导引燃烧器的邻近处，该量取决于仅当燃气轮机启动的时刻供给导引燃烧器燃料量的变化。其结果是，添加物质与CH基快速反应而没有以不希望有的效果去影响燃烧状态，并有效地降低了CH基的量。于是，由CH基引起的氮的分解可被抑制并可降低即时一氧化氮的生成量。

图14是说明燃料流量对燃气轮机燃烧室的负荷变化的特性曲线。曲线的纵坐标表示每个燃烧器的流量的份额对燃气轮机100%负荷时的总燃料流量。扩散导引燃烧器的燃料流量份额随燃气轮机负荷变化而变化。当燃气轮机的负荷小的时候，如在燃气轮机启动时，只使用扩散燃烧器，随着负荷的增加，预混燃烧器的份额增大了。于是，仅在燃气轮机启动的时刻，以最小的添加物需要量将添加物加到扩散导引燃烧器的燃料中，可降低即时一氧化氮的生成量。

图15是应用于燃气轮机燃烧室的本发明的一个实施例的纵剖面的示意图，其中，抑制氮氧化物生成的物质在燃气轮机启动的时刻加到扩散导引燃烧器的燃料中。

用于燃气轮机燃烧室的第一级燃料101a在由燃料流量计105测定流量后通过喷嘴102供给扩散导引燃烧器103。另一方面，空气111a被压气机112压缩成为压缩空气111b，并通过燃烧室外壳109供给扩散导引燃烧器103。在燃气轮机启动时，由燃料流量计105测得的燃料流量通过控制线118传输到添加物注入阀控制装置116，添加物注入阀控制装置116根据所传输的燃料流量测定值确定添加量并通过控制线19控制添加物注入阀117。其结果是，添加物115a被改变到所控制的添加物流量115b，并仅在燃气轮机启动的时刻通过添加物注入孔120注入到燃料中。第二级燃料104通过喷嘴106供入并与在第二级预混涡旋器107处的压缩空气111b预混，并在预混燃烧器108中烧掉。

燃气114b经过过渡段110流出至透平113发电，并作为废气114a排至大气中。

按照上面所解释的系统组成，与CH基的反应物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F可仅以一定的可降低CH基量的量加到扩散导引燃烧器的燃料中，该量取决于仅在燃气轮机启动时供给扩散导引燃烧器的燃料量的变化。其结果是，添加物与CH基快速反应而不以不希望有的效果去影响燃烧状态，并有效地降低CH基的量。于是由CH基引起的氮的分解可被抑制，并可降低即时一氧化氮的生成。按照上面解释的本发明，在燃气轮机启动时将添加物质加到扩散燃烧的一部分中去，可以低成本有效地抑制一氧化氮的生成，因为几乎所有的一氧化氮在那里生成。其结果是，使用本发明有可能以低成本有效地防止空气污染，因为可将所使用的添加物质限制到所需的最小量。此外，可以不用去除氮氧化物的装置来满足未来对氮氧化物排放的严格规定。

图16是应用于燃气轮机燃烧室的本发明的一个实施例的纵剖面简图，其中，抑制氮氧化物生成的添加物在燃气轮机启动时加入至用于扩散导引燃烧器的燃烧空气中。

用于燃气轮机燃烧室的第一级101a由燃料流量计105测定流量后，通过喷嘴102供给扩散导引燃烧器103。另一方面，空气111a被压气机112压缩成为压缩空气111b，并通过燃烧室外壳109供给扩散导引燃烧器103，并在该燃烧器中扩散燃烧。在燃气轮机启动时内燃料流量计105测得的燃料流量值通过控制线118传输到添加物注入阀控制装置116，添加物注入阀控制装置116根据所传输的燃料流量测定值确定添加量并通过控制线119控制添加物注入阀117。其结果是，添加物115a被改变到所控制的添加物流量115b，并仅在燃气轮机启动时通过添加物注入孔120注入到扩散导引燃烧器103的用于燃烧的空气111C中。

第二级燃料104通过燃料喷嘴106供给，与在第二级预混涡旋器107处的压缩空气111b预混，并在预混燃烧器108中烧掉。

燃气114b经过过渡段110流出至透平113发电，并作为废气114a排至大气中。

按照上面所解释的系统组成，与CH基反应的物质如氢，烷烃，CCl₄，或CH₃F，可仅以可降低CH基生成的量加到扩散导引燃烧器的用于燃烧的空气中，该量取决于当燃气轮机启动时供至扩散导引燃烧器的燃料量的变化。其结果是，添加物质与CH基快速反应而不以所不希望有的效果去影响燃烧状态，并有效地降低CH基的量。于是，由CH基引起的氮的分解可被抑制，并可降低即时一氧化氮的生成量。

按照上面所解释的本发明，在燃气轮机启动时将添加物加入到扩散燃烧部分可以以低成本有效地抑制即时一氧化氮的生成，因为在那里几乎产生全部的即时一氧化氮。

Claims (9)

1、一种利用与氧化剂混合燃烧含烃燃料的燃烧方法，其特征是：

将足量的与在混合过程和/或燃烧过程中生成的CH基起反应的物质加到所述的混合过程和/或所述的燃烧过程中，以降低CH基，从而降低氮氧化物(NO_X)的生成。

2、一种与氧燃烧含烃燃料的燃烧方法，其特征是：

将足量的与在燃烧过程中生成的CH基起反应的物质在燃烧过程之前加到燃料中去，以降低CH基，从而通过燃烧该燃料来降低氮氧化物（NO_x）的生成。

3、一种燃烧含烃族燃料和氧的混合物的燃烧方法，其特征是：

将足量的与所述混合物中生成的CH基起反应的物质加到所述的混合物中去，以降低氮氧化物（NO_x）的生成。

4、一种燃烧含烃燃料和氧的混合物的燃烧方法，其特征是：

将与在所述混合物和/或燃烧过程中生成的CH基起反应的物质以至少是这样的浓度加到所述的混合物中去，该浓度由所述的CH基与氮的反应速度常数和所述的CH基与所述添加物的反应速度常数之比值乘以在所述混合物中氮的浓度的乘积计算而得。

5、一种燃烧设备，它包括：

一个供给含烃燃料的装置，

一个供给含氧的空气的装置，和

一个以空气燃烧所述燃料的燃烧室，其特征是还包括：

一个添加与在所述的燃烧室中生成的CH基起反应物质的装置，

一个控制反述反应物质添加量的装置，

所述的反应物质的添加量是根据所述燃料和/或空气而被控制的。

6、一种燃烧设备，它包括：

一个含烃燃料的供给装置，

一个含氧的空气的供给装置，

一个以空气燃烧所述燃料的燃烧室，和

一个用于将所述燃料与空气混合的混合通道，其特征是还包括：

为了降低CH基而设的一个添加与在所述的燃烧室和/或混合通道中产生的CH基起反应的物质的装置，

所述的反应物质的添加量是根据所述燃料与空气的混合比来控制的。

7、一种燃烧设备，它包括：

一个含烃燃料的供给装置，

一个含氧空气的供给装置，

一个以空气燃烧所述燃料的燃烧室，其特征是还包括：

一个用于添加与在所述燃烧室中生成的CH基起反应的物质的装置，

一个用于控制所述起反应的物质的添加量的装置，

一个用于确定所述起反应的物质的浓度的装置，

所述起反应的物质的添加量是根据所述起反应的物质的浓度来控制的。

8、一种燃烧设备，它包括：

一个含烃燃料的供给装置，

一个含氧的空气的供给装置，

一个具有预混通道的预混喷嘴，和

一个以空气燃烧所述的燃料的燃烧室，其特征是还包括：

为了降低CH基而设的一个添加与在所述的燃烧室内和/或在预混通道内产生的CH基起反应的物质的装置，

所述的反应物质的添加量是根据所述燃料与空气的混合比来控制的。

9、一种联合循环发电系统，它包括：

一个以空气燃烧含烃族燃料的燃烧室，

一个供给空气至所述燃烧室的压气机，

一个承担来自所述燃烧室的燃气的负荷的燃气轮机，

一个以来自所述的燃气轮机的废气产生蒸汽的废热回收锅炉，和

一个承担来自所述废热回收锅炉的蒸汽负荷的蒸汽轮机，其特征是还包括：

一个用于添加足量的在所述系统中产生的CH基起反应的物质的装置，用以降低所述的CH基。

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